Potenza

Quando viene compiuto un lavoro è importante conoscerne la quantità prodotta e in quanto tempo tale lavoro è stato fatto. In altre parole, oltre alla quantità di lavoro è utile sapere anche con quale rapidità è stato effettuato.

Definiamo quindi la potenza meccanica come il lavoro per unità di tempo:

L'unità di misura della potenza è il Watt:

un Watt è un Joule al secondo.

Possiamo esprimere il lavoro in funzione della potenza:

di conseguenza i Joule possono essere anche espressi come:

Abbiamo visto che un corpo che si sposta di una quantità in un intervallo di tempo compie un lavoro :

Se dividiamo entrambi i membri per otteniamo:

Ricordando che la potenza è:

e la velocità istantanea:

possiamo esprimere la potenza come il prodotto della forza per la velocità:

Consideriamo un corpo che ruota intorno a un asse con una certa velocità angolare . Possiamo calcolare lo spazio che percorre come:

e il lavoro effettuato:

il termine , è il momento M della forza, quindi:

Possiamo allora calcolare la potenza:

sostituiamo l'espressione della velocità angolare:

e otteniamo:

Gli organi flessibili sono cinghie, catene e funi che collegano due pulegge trasmettendo la potenza di una all'altra

In figura, a sinistra c'è la puleggia motrice che trascina (per attrito) la cinghia che a sua volta fa girare la seconda puleggia (quella a destra in figura). Le due pulegge quindi girano nello stesso verso ognuna con la propria velocità angolare e .

Il ramo conduttore è quello che va verso la puleggia motrice, il ramo condotto è quello che va verso la puleggia condotta.

Facciamo alcune osservazioni:

Nel capitolo sull'energia elastica è stata definita la legge di conservazione dell'energia:

Se dividiamo entrambi i membri per otteniamo:

Notiamo che il primo membro non è altro che la potenza:

Mentre la somma al numeratore del secondo membro è l'energia totale E, perciò:

La potenza quindi dà una misura di quanto velocemente varia l'energia totale di un corpo.